Alternator samochodowy: co to jest, urządzenie, zasada działania

Alternator samochodowy to urządzenie, którego główną funkcją jest przekształcanie energii mechanicznej wytwarzanej przez silnik w energię elektryczną. Nowoczesne pojazdy są wyposażone w alternator, który jest napędzany przez wał korbowy. Urządzenie to odgrywa znaczącą rolę w konstrukcji pojazdu. Wraz z akumulatorem dostarcza energię elektryczną do świateł, układu zapłonowego i urządzeń elektronicznych.

To właśnie generator odpowiada za sprawne działanie urządzeń elektrycznych. W przypadku najmniejszej awarii ich działanie zostanie zablokowane. Dlatego też przed generatorem stawiane są wysokie wymagania. Nowoczesny generator samochodowy nie jest tanią, zaawansowaną technologicznie częścią. Przyjrzyjmy się cechom tego urządzenia.

Urządzenie generatora

Generator samochodowy składa się z poszczególnych elementów, które są zmontowane pod jedną obudową. Konstrukcja zawiera takie szczegóły:

• Obudowa składa się z 2 pokryw: przedniej i tylnej. Ich przeznaczenie: mocowanie stojana, łożysk wirnika i montaż całego urządzenia na silniku. Na tylnej pokrywie znajduje się zespół szczotek, regulator napięcia, prostownik, wyjścia zewnętrzne. Najczęściej obudowa wykonana jest z duraluminium, czyli łatwo stopowych metali.
• Koło pasowe przenosi na wał generatora energię mechaniczną, którą otrzymuje z silnika. Odbywa się to za pomocą przekładni pasowej.
• Wirnik jest wałem stalowym. Posiada on dwie stalowe tuleje, pomiędzy którymi znajduje się uzwojenie. Jest on połączony z pierścieniami ślizgowymi, które są wykonane z miedzi i mają kształt cylindryczny.
• Stojan ma kształt rury. W jego rowkach znajduje się uzwojenie 3-fazowe. To w nim wytwarzana jest moc generatora.
• Regulator napięcia - urządzenie odpowiedzialne za utrzymanie normalnego napięcia sieci pokładowej.
• Mostek prostowniczy składa się zwykle z 6 diod.
• Zespół szczotek - zdejmowana konstrukcja z tworzywa sztucznego, która zawiera szczotki sprężynowe.

Zasada działania alternatora samochodowego

Generator działa, gdy w uzwojeniach stojana płynie zmienny prąd elektryczny. Powstaje on w wyniku pojawienia się pola magnetycznego wokół rdzenia wirnika. Gdy silnik samochodu jest włączony, wirnik jest napędzany. Do tego celu służy napęd pasowy. Do uzwojenia przykładane jest napięcie elektryczne, które wystarcza do wytworzenia strumienia magnetycznego. Gdy strumień magnetyczny zaczyna przechodzić przez cewkę, na jej przewodach pojawia się napięcie. Siła strumienia magnetycznego jest regulowana za pomocą regulatora napięcia. W ten sposób napięcie wyjściowe generatora waha się od 14,2 V w okresie zimowym i 13,6 V w okresie letnim. Napięcie to jest wystarczające do utrzymania akumulatora w stanie naładowania i jego ładowania.

Alternator samochodowy składa się z dwóch głównych elementów. Wirnik jest źródłem pola magnetycznego i składa się z pierścieni stykowych, wału i układu biegunów. Stojan wytwarza zmienny prąd elektryczny. Obejmuje on uzwojenie i rdzeń składający się ze stalowych płyt.

Objawy i główne usterki alternatora

W nowoczesnych samochodach stosowane są alternatory prądu przemiennego. Różnią się one od generatorów prądu stałego mniejszą masą, niewielkimi wymiarami, prostą konstrukcją i niską ceną. Jak każdy sprzęt elektryczny, mogą one ulec awarii. Do objawów awarii urządzenia można przypisać: zmianę jasności świateł, słaby sygnał dźwiękowy, słabe świecenie reflektorów i całkowite rozładowanie akumulatora.

Spośród głównych usterek automatycznego generatora, najczęstsze to:

• Zużycie szczotek alternatora. Szczotki to elementy, które przekazują prąd elektryczny ze stojana do wirnika. Ich zużycie może spowodować przerwę w przepływie prądu, a w rezultacie awarię generatora.
• Nieprawidłowe działanie regulatora napięcia. Regulator napięcia kontroluje napięcie wyjściowe alternatora. Nieprawidłowe działanie regulatora może spowodować nieprawidłowe ładowanie akumulatora.
• Uszkodzenie stojana lub wirnika. Problemy z twornikiem (wirnikiem) lub stojanem mogą powodować obniżenie wydajności alternatora.
• Awarie łożysk. Zużycie łożysk, na których obracają się wirnik i stojan, może powodować hałas, wibracje i ostatecznie awarię alternatora.
• Słabe połączenie lub uszkodzone przewody. Problemy z połączeniem elektrycznym lub przerwane przewody mogą spowodować utratę kontaktu i doprowadzić do awarii alternatora.
• Problemy z paskiem napędowym alternatora. Zużyty, źle ułożony lub zerwany pasek alternatora może spowodować spadek prędkości alternatora. Generowana moc staje się wówczas niewystarczająca.
• Problemy z mostkiem diodowym. Mostek diodowy przekształca prąd przemienny generowany przez stojan w prąd stały. Usterki mostka diodowego mogą powodować problemy z ładowaniem akumulatora.

Jeśli występuje problem z alternatorem, zaleca się jego sprawdzenie przez specjalistę.